Jądro Ziemi jest największym magazynem węgla na planecie

Kategorie: 

Źródło: 123rf.com

Po zbadaniu, jak fale sejsmiczne przemieszczają się przez jądro Ziemi, geolodzy doszli do wniosku, że musi ono zawierać około 0,3-2% węgla. To sprawia, że ​​rdzeń jest największym rezerwuarem węgla na planecie, twierdzą naukowcy. Wyniki badań na ten temat opublikowano w czasopiśmie naukowym Communications Earth & Environment.

 

Od dawna już wiemy, że jądro Ziemi składa się głównie z żelaza, ale gęstość tego metalu jest zauważalnie wyższa niż w jądrze. Wskazuje to na znaczną część lekkich pierwiastków, z których jeden może być węglem. Eksperci ustalili jak duże mogą być jak jego rezerwy.

 

Jądro Ziemi składa się z dwóch warstw - stałego metalowego rdzenia i otaczającej go ciekłej warstwy stopionego żelaza i niklu. Płyn ten nieustannie się porusza, tak jak woda wiruje we wrzącym czajniku. Rezultatem jest konwekcja i pole magnetyczne, które chroni Ziemię przed promieniami kosmicznymi, rozbłyskami słonecznymi i innymi niebezpiecznymi zjawiskami kosmicznymi.

 

Geolodzy od dawna interesowali się, w jaki sposób zachodzi ten ruch i jakie procesy wewnątrz jądra prowadzą do okresowych zmian biegunów magnetycznych Ziemi, a także do osłabienia i wzmocnienia pola magnetycznego. Aby odpowiedzieć na to pytanie, niezwykle ważne jest poznanie dokładnego składu płynnego i stałego rdzenia, ponieważ obecność drobnych zanieczyszczeń innych pierwiastków może znacząco zmienić charakter ruchu przepływów w jądrze.

 

Naukowcy odkryli, że znaczna część tych zanieczyszczeń to węgiel, który prawdopodobnie dostał się do niższych warstw wnętrza planety w pierwszych chwilach życia Układu Słonecznego. Specjaliści doszli do tego wniosku, tworząc komputerowy model jądra i płaszcza Ziemi, zdolny do odtworzenia wyglądu najgłębszych źródeł fal sejsmicznych.

 

Pierwsze obserwacje takich fluktuacji, przeprowadzone na początku lat 90., wskazywały, że płynne jądro Ziemi składa się w około 3% z różnych zanieczyszczeń. Ich skład pozostawał dla naukowców tajemnicą, ponieważ żaden potencjalny kandydat do tej roli, w tym tlen, siarka, krzem i węgiel, nie mógłby wyjaśnić wszystkich osobliwości w zachowaniu głębokich źródeł fal sejsmicznych.

 

Po raz pierwszy amerykańscy geolodzy byli w stanie rozwiązać te sprzeczności. Stało się to możliwe dzięki temu, że szczegółowo obliczono, jak zachowuje się węgiel, który topi się w żelazie w szerokim zakresie ciśnień i temperatur. Podobne dane uzyskano w tej chwili dla azotu, krzemu, tlenu, siarki i wodoru. Na podstawie tych obliczeń badacze stworzyli zestaw komputerowych modeli wnętrza Ziemi, które szczegółowo opisywały naturę cyrkulacji materii wewnątrz płynnego jądra. Z ich pomocą geolodzy obliczyli, jak głębokie fale sejsmiczne będą z nimi oddziaływać, i porównali wyniki tych obliczeń z rzeczywistymi obserwacjami.

 

Okazało się, że wszystkie ich cechy zostały odtworzone przez te modele płynnej części jądra Ziemi, które zawierały bardzo duże rezerwy węgla, około 0,3-2% jej całkowitej masy, a także znaczne ilości tlenu. Oznacza to, że blisko 95% masy ziemskiego węgla skupia się w centrum planety, czyniąc jądrę największym zbiornikiem tego pierwiastka na Ziemi.

 

Jak dostały się tam tak duże ilości węgla? Geolodzy nie potrafią jeszcze na to opowiedzieć, sugerują, że węgiel znajdował się w centrum Ziemi od pierwszych faz jej powstawania. Jeśli to prawda, naukowcy będą musieli ponownie przemyśleć obecne poglądy na temat zachowania węgla podczas formowania się planety.

Ocena: 

3
Średnio: 3 (1 vote)
Dodaj komentarz

loading...

Skomentuj